第07讲 化学反应中各物质间的定量关系（寒假预习讲义）八年级化学新教材沪科版五四学制

第07讲 化学反应中各物质间的定量关系 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 质量守恒定律 1.质量守恒定律的定义： 参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和，这个规律叫做质量守恒定律。 2.质量守恒定律的关键词： 参加——反应掉的部分，未参加反应的物质不计算在内。 化学反应——质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于解释物理变化。 各物质——所有的反应物与生成物，无论气态、液态、固态。 质量守恒——守恒指的是质量守恒，而不是体积等其他量的守恒。 【易错提醒】 误将未反应的物质质量计入总和（如铁部分生锈时计算总质量）。 认为反应前后体积变化导致质量不守恒（如气体体积减少但质量不变）。 开放体系中未密闭导致气体逸出，误判质量不守恒（如CO2逸出未称量）。 忽略沉淀或气体质量，未计入生成物总质量（如未过滤沉淀直接称量）。 误将物理变化（如冰融化）套用质量守恒定律。 混淆“质量守恒”与“体积守恒”，认为体积不变是定律的体现。 【规律总结】 前提：化学变化。 核心：质量守恒。 范围：所有参加反应的物质与所有生成的物质。 知识点2 质量守恒定律的微观解释 化学反应的微观实质是：反应物的分子分裂成原子，原子再重新组合成新的分子。 在化学反应前后： 原子的种类不变。 原子的数目不变。 原子的质量不变。 因此，反应前后物质的总质量必然相等。 【易错提醒】 误认为分子数目一定不变（如2H₂+O₂2H₂O分子数减少）。 认为原子种类可能改变（如误以为反应会生成新原子）。 忽视原子数目守恒，误判反应前后原子数目增减（如配平错误导致原子数失衡）。 误将分子重组理解为原子消失或创造。 混淆原子与分子的守恒关系（如认为分子守恒等同于原子守恒）。 【规律总结】 质量守恒的微观根本原因是：化学反应是原子间的重新组合，原子三不变（种类、数目、质量）。 知识点3 从宏观、微观视角认识质量守恒定律 1.宏观“三个不变”： 元素种类不变。 元素质量不变。 物质总质量不变。 物质种类一定（选填“一定”或“可能”）改变 元素化合价可能（选填“一定”或“可能”）改变 2.微观“三个不变”： 原子种类不变。 原子数目不变。 原子质量不变。 分子种类一定（选填“一定”或“可能”）改变 分子数目可能（选填“一定”或“可能”）改变 【易错提醒】 误认为元素的存在形式（单质/化合物）影响质量守恒。 开放体系中未密闭导致气体逸出，误判总质量变化。 忽略元素的种类和质量守恒，误以为元素可能转化为其他元素。 误将物质种类变化等同于质量变化（如生成新物质但总质量不变）。 实验设计中未考虑气体或沉淀的收集，导致数据误差。 【规律总结】 不变是守恒的基础（原子、元素、总质量）。 变是反应的体现（分子、物质）。 可能变是反应的多样性（分子数目、元素化合价）。 知识点4 化学反应中的变与不变 项目 是否变化 是否发生变化 解释与说明 宏观 物质种类 一定改变 生成新物质是化学变化的特征 元素种类 一定不变 原子种类不变 元素质量 一定不变 原子种类、数目、质量不变 物质总质量 一定不变 质量守恒定律的核心 元素化合价 可能改变 如单质中元素化合价为0，反应后可能变化 微观 分子种类 一定改变 生成了新物质的分子 原子种类 一定不变 化学变化中的最小粒子 原子数目 一定不变 原子不会凭空产生或消失 原子质量 一定不变 分子数目 可能改变 如：2H₂ + O₂ 2H₂O，分子数减少 【易错提醒】 认为分子数目一定改变（如H₂+Cl₂→2HCl分子数不变）。 忽略元素的化合价可能变化。 误判物质种类是否改变（如认为物理变化也属于反应类型）。 认为原子质量可能改变（如误以为反应中原子质量增减）。 未注意反应条件是否影响“变与不变”（如高温导致物质状态变化）。 知识点5 探究质量守恒定律的典型实验 1、硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液的反应 化学方程式：CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4 现象：混合后产生蓝色沉淀 烧杯1 烧杯2 5mL2% 硫酸铜溶液 5mL10%氢氧化钠溶液 烧杯1 烧杯2 生成的硫酸钠 生成的氢氧化铜 水 可能未反应完的硫酸铜或氢氧化钠 反应前 反应后 实验结论：参加反应的硫酸铜+参加反应的氢氧化钠 = 生成的氢氧化铜+生成的硫酸钠 2、大理石与稀盐酸的反应 化学方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 现象：混合后产生大量气泡 实验结论：反应过程中，生成的二氧化碳气体逸出，没有被称量到，因此反应物的质量总和最终大于生成物的质量总和。 3、大理石与稀盐酸反应的改进实验 →稀盐酸盛装在分液漏斗中。 →大理石放置在广口瓶内。 →为防止产生的气体逸出，导管口系了气球。 【易错提醒】 未密闭容器导致气体逸出（如大理石与稀盐酸反应未密封）。 忽略沉淀质量（如Cu(OH)₂未过滤干燥直接称量）。 未控制反应物用量，导致部分物质未完全反应。 实验中未及时称量，导致气体或水分蒸发影响数据。 误将装置质量变化归因于质量守恒定律失效（如未考虑气球膨胀的浮力影响）。 【规律总结】 验证定律必须在化学反应中进行。 设计实验的关键：确保体系密闭，使所有反应物和生成物（特别是气体）都被包含在称量范围内。 若实验中出现质量“不相等”，首先分析是否有物质逸出或进入反应体系，而不是怀疑定律本身。 知识点6 质量守恒定律理解的要点 1.解释现象：解释化学反应前后物质质量变化的原因（如：蜡烛燃烧后质量“减轻”是因为生成的CO₂和H₂O逸散）。 2.推断组成：根据反应前后元素种类不变，推断反应物或生成物的元素组成。 例：某物质在氧气中燃烧生成CO₂和H₂O，则该物质中一定含有C、H元素，可能含有O元素。 3.确定质量：计算反应中某反应物或生成物的质量。 依据：反应前后总质量不变。 公式：（参加反应的）各反应物质量总和 = （生成的）各生成物质量总和。 4.推导化学式：根据反应前后原子种类、数目不变，通过已知物质的化学式，推导未知物质的化学式（常用于配平化学方程式）。 【易错提醒】 应用定律进行计算时，必须分清“参加反应”的质量和“总质量”，未反应的部分不能代入计算。 根据生成物推断反应物元素组成时，容易忽略氧气的参与，误判物质中一定含氧元素。 【综合规律】 质量守恒定律是化学反应的基本规律，其应用贯穿于化学学习的始终。理解其微观本质（原子三不变）是正确应用该定律解决各类问题的关键。 教材习题01（P155） 取一块铜丝网，放在电子天平上进行称量，质量为ag。用酒精灯灼烧铜丝网，待铜丝网表面变黑后，冷却并再次称量，质量为bg。铜与氧气的反应可表示如下： 铜 + 氧气氧化铜 Cu O2 CuO 请比较a与b的相对大小并结合质量守恒定律进行解释。 解题方法 铜与氧气在加热条件下生成黑色的氧化铜，根据质量守 恒定律，参加反应的铜和氧气的总质量等于反应生成的 氧化铜的质量，部分铜反应后转变为氧化铜，第二次称 量，质量增加。 【答案】b大于a。 教材习题04（P155） 蜡烛（主要含有碳元素和氢元素）燃烧后质量变小了，减少的质量是生成的二氧化碳和水的质量之和吗？为什么？ 解题方法 蜡烛在空气中燃烧属于开放体系中的化学反应。根据质量守恒定律，参加反应的蜡烛与氧气的总质量等于生成的二氧化碳与水蒸气的总质量。然而，在燃烧过程中，氧气从外界不断补充并参与反应，生成的二氧化碳和水蒸气则持续逸散到空气中。我们通常只测量蜡烛燃烧前后的固体残留物质量变化，这部分“减少的质量”仅对应消耗的蜡烛本身，并未计入消耗的氧气质量，也未包含全部生成物的质量。因此，蜡烛减少的质量并不等于生成物的总质量。 【答案】不是，减少的质量小于生成物总质量。 考点一 质量守恒定律的内容及适用范围 1.下列对“质量守恒定律”的理解，正确的是 A．冰受热融化成水，遵循质量守恒定律 B．参加化学反应的氢气和氧气的体积，一定等于生成水的体积 C．镁条在空气中燃烧后，生成物的质量比原来的镁条大，符合质量守恒定律 D．蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，则蜡烛中一定含有C、H、O元素 【答案】C 【解析】A、10g冰受热融化成10g水，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，不遵循质量守恒定律，不符合题意； B、质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，是质量之间的关系，不是体积之间的关系，不符合题意； C、镁条在空气中燃烧生成氧化镁，根据质量守恒定律，生成氧化镁的质量等于参加反应的镁的质量与参加反应的氧气的质量之和，故生成物的质量比原来的镁条大，该反应有新物质生成，属于化学变化，符合质量守恒定律，符合题意； D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律， 化学反应前后元素的种类不变，生成物中含C、H、O，反应物氧气由氧元素组成，故蜡烛中一定含C、H元素，可能含氧元素，不符合题意。 故选C。 2.不能用质量守恒定律解释的现象是 A．铜丝加热后质量增加 B．铁丝燃烧，其固体质量增加 C．水受热蒸发 D．蜡烛燃烧后质量减少了 【答案】C 【解析】A、铜丝加热时，铜与空气中的氧气发生反应，生成氧化铜，根据质量守恒定律，参加反应的铜和氧气的质量总和等于反应后生成的氧化铜的质量，所以铜丝加热后质量增加能用质量守恒定律解释，不符合题意； B、铁丝燃烧是铁与氧气反应生成四氧化三铁。根据质量守恒定律，参加反应的铁和氧气的质量总和等于生成的四氧化三铁的质量，因此铁丝燃烧后固体质量增加能用质量守恒定律解释，不符合题意； C、水受热蒸发是物理变化，只是水由液态变为气态，没有新物质生成。质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化，所以水受热蒸发不能用质量守恒定律解释，符合题意； D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，这些产物以气体形式逸散到空气中。根据质量守恒定律，参加反应的蜡烛和氧气的质量总和等于生成的二氧化碳、水等物质的质量总和，由于部分产物逸散，所以蜡烛燃烧后质量减少能用质量守恒定律解释，不符合题意。 故选C。 3.下列关于质量守恒定律的说法错误的是 A．木炭在空气中燃烧成灰，质量减少，符合质量守恒定律 B．化学反应前后不存在原子的得失，因此化学反应的前后质量守恒 C．根据质量守恒定律，镁条在空气中燃烧生成氧化镁的质量一定大于镁条的质量 D．一定体积的酒精跟水混合，总体积虽然减小了，但该过程符合质量守恒定律 【答案】D 【解析】A、木炭在空气中燃烧成灰，质量减少，是因为生成了二氧化碳，气体逸出后致质量减小，符合质量守恒定律故，故选项说法正确； B、根据质量守恒定律，化学反应实质是原子的重新组合，不存在原子的得失，因此化学反应的前后质量守恒，故选项说法正确； C、根据质量守恒定律，镁条在空气中燃烧生成的氧化镁的质量应等于参加反应的镁和氧气的质量和，所以镁条在空气中燃烧生成的氧化镁的质量一定大于镁条的质量，故选项说法正确； D、一定体积的酒精跟水混合，该过程没有发生化学反应，不能使用质量守恒定律解释，故选项说法错误。 故选：D。 4.质量守恒定律揭示了化学反应中 A．反应条件 B．反应物和生成物的质量关系 C．哪些物质是生成物 D．哪些物质是反应物 【答案】B 【解析】质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，则质量守恒定律揭示了化学反应中反应物和生成物的质量关系，不能揭示化学反应中的反应条件、哪些物质是反应物和生成物。 故选B。 5.在我们日常生活中处处存在化学现象，下列现象能够用质量守恒定律解释的是 A．木炭在氧气中燃烧后质量减小 B．水变成冰，体积变大 C．蜡烛熔化冷却后，质量不变 D．酒精挥发后，质量减小 【答案】A 【解析】A、木炭燃烧是木炭与氧气反应生成二氧化碳等气体，根据质量守恒定律，参加反应的木炭和氧气的质量总和等于生成的二氧化碳等气体的质量。但由于生成的气体逸散到空气中，所以剩余固体（灰烬）质量变小，能用质量守恒定律解释，故符合题意； B、水变成冰，体积变大，是分子间隔变大引起的，过程中没有新物质生成，不能用质量守恒定律解释，故不符合题意； C、石蜡融化过程中没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故不符合题意； D、酒精挥发过程中没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故不符合题意。 故选A。 6.红磷在含氧气的空气中燃烧，生成五氧化二磷。则 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】由质量守恒定律可知，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。将mg红磷在含ng氧气在空气中充分燃烧，如果红磷和氧气刚好完全反应，则五氧化二磷的质量等于磷和氧气的质量和；如果红磷和氧气不刚好完全反应，则五氧化二磷的质量小于磷和氧气的质量和；故。 故选D。 考点二 质量守恒定律的微观解释 7.为实现“双碳”目标，我国积极推动能源绿色低碳安全高效转型。CH4与CO2在一定条件下反应生成H2和CO，该制氢反应的微观示意图如图所示： 图中丁的微观图示为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】CH4与CO2在一定条件下反应生成H2和CO，由反应的微观示意图，反应前后原子种类、数目均不变，反应前碳、氢、氧原子个数分别为2、4、2，反应后的生成物中碳、氢、氧原子个数分别为0、4、0，根据反应前后原子种类、数目不变，则缺少2个碳原子和2个氧原子，1个一氧化碳分子中含有1个碳原子和1个氧原子，则图中丁中应是2个一氧化碳分子，微观图示为：； 故选D。 8.在下列各项中，化学反应前后肯定没有发生改变的是 ①原子的数目    ②分子的数目    ③原子的种类 ④物质的种类    ⑤物质的总质量    ⑥元素的质量 A．①③④⑥ B．①③⑤⑥ C．①④⑥ D．①③⑤ 【答案】B 【解析】根据质量守恒定律，在化学反应前后有6个不变，即物质的总质量不变、元素的种类不变、元素的质量不变、原子的种类不变、原子的数目不变、原子的质量不变。2个变，即物质的种类、分子的种类。2个可能变，即分子的个数、元素的化合价。因此题中①③⑤⑥符合题意。 故选B。 9.某小组同学分别设计如图装置验证质量守恒定律： (1)图1的反应前后质量相等，该反应的化学方程式为 ； (2)图2的反应结束后，天平不再平衡，原因是 ； (3)图3从微观角度分析了质量守恒定律，画出X的微观示意图 ； (4)综上，有气体参与的化学反应，要验证质量守恒定律须在 装置中进行。 【答案】(1) (2)过氧化氢分解产生的氧气逸散到空气中，使天平左侧质量减小。 (3) (4)密闭 【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气，反应的化学方程式为： （2）由于实验装置为敞口装置，过氧化氢分解产生的氧气会逸散到空气中，使天平左侧质量减小，天平不再平衡。 （3）根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类和数目不发生改变，故X的微观示意图为： （4）对比图1和图2可知，对于有气体参与的化学反应，要验证质量守恒定律须在密闭装置中进行。 10.如图是某反应的微观示意图，回答下列问题。 物质类别的判断 (1)A框中的物质类别是 ，C框表示的物质类别是 。 (2)反应中涉及的氧化物有 种，反应后共生成了 种物质。 物质的化学式书写、组成及构成判断 (3)B框中物质的化学式为 ，由 种元素组成。 (4)图中物质均由分子构成，中氢原子和硫原子的个数比为 ，质量比为 。 化学方程式书写及基本反应类型判断 (5)图中反应的化学方程式为 。该反应 (填“属于”或“不属于”)基本反应类型。 补画微观反应示意图 (6)图中C框内还缺少的微观粒子是 。 计算物质的微粒个数比、质量比及元素化合价 (7)图中参加反应的A和B的分子个数比为 。 (8)反应后生成物的质量比为 。 (9)反应前后， (填元素符号)元素的化合价发生了变化。 从微观角度解释质量守恒定律 (10)在化学变化中， 可以再分， 不能再分。 (11)该化学反应前后的 种类、数目不变，分子的种类 (填“改变”或“不变”，后同)，分子的数目 。 【答案】(1) 纯净物/化合物 混合物 (2) 2 2 (3) 1 (4) (5) 不属于 (6) (7) (8) (9)S、O (10) 分子 原子 (11) 原子 改变 改变 【解析】（1）A框中的物质是由同种分子构成的物质，属于纯净物，A框中的物质也是由多种元素组成的纯净物，属于化合物，C框表示的物质是由多种分子构成的物质，属于混合物。 （2）由微观示意图可知：硫化氢与氧气在点燃条件下反应生成水和二氧化硫，由两种元素组成且一种元素是氧元素的化合物叫做氧化物，反应中涉及到二氧化硫、水共2种氧化物，反应后共生成水、二氧化硫两种物质。 （3）B框中物质是由氧分子构成的，其化学式：O2，物质是由元素组成的，氧气是由一种氧元素组成。 （4） 表示硫化氢分子，H2S中氢原子和硫原子的个数比=2:1，氢元素与硫元素质量比=。 （5）硫化氢与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫和水，该反应化学方程式：，该反应不属于基本反应类型。 （6） 化学反应前后原子个数、种类不变，图中C框内还缺少的微观粒子是。 （7）由化学方程式可知：图中参加反应的A和B的分子个数比=2:3。 （8）反应后生成物二氧化硫和水的质量比= 。 （9）反应前硫化氢中硫、氢元素化合价分别为-2、+1价，氧气中氧元素化合价为0，反应后二氧化硫中硫、氧元素化合价分别为+4、-2，水中氢、氧元素化合价分别为+1、-2，反应前后、S、O元素化合价发生改变。 （10）在化学变化中分子破裂成原子，原子自由组合生成新的分子，分子可以再分，原子不能再分。 （11）由化学方程式可知：该反应前后原子种类、数目不变，分子的种类改变，分子的数目改变。 11.下图是某化学反应的微观模拟图，根据图示回答下列问题。 (1)若在C图中将相关粒子图形补充完整，应该补充 E.   F. (2)图A中的物质属于 (填物质类别)； (3)从微观角度说出B到C变化的实质 。 (4)此化学变化遵循质量守恒定律，其微观原因是：在化学变化中，反应前后 都不变。 【答案】(1)F (2)混合物 (3)每1个氧原子和2个氢原子结合成1个水分子 (4)氢原子和氧原子的种类、数目和质量 【解析】（1）氢气和氧气在一定条件下生成水，由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类及数目不变可知，在C应补充1个水分子，故选：F； （2）图A中含有两种分子，则所示物质属于混合物； （3）由微观反应示意图可知，B到C变化的实质为：每1个氧原子和2个氢原子结合成1个水分子； （4） 化学变化都遵循质量守恒定律，其微观原因是：在化学变化中，反应前后的原子的种类、数目、质量都不变。 12.某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律。 (1)甲同学用图A所示实验进行探究，在瓶中先铺一层细沙，再引燃白磷，为什么？ 。白磷燃烧生成五氧化二磷（P2O5），试写出该反应的化学方程式 ，实验结束，冷却到室温，天平 平衡。（填“是”或“否”） (2)乙同学用B装置研究质量守恒定律时，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为 ，反应一段时间后发现天平的指针偏右。造成天平的指针向右偏转的原因是 。 (3)丙同学用C实验说明了质量守恒定律，C实验是铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁，该反应的化学方程式为 ，C实验能在敞口容器中进行的原因是 。 (4)丁同学用图D中镁带在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时，发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁带的质量轻，联系实验现象，可能的原因是 。如果在燃着的镁条上方罩上一个罩，使生成物全部收集起来称量，出现的结果是生成物的质量比镁条的质量 （填“大”“小”或“一样”）。 (5)质量守恒定律有其微观本质的原因，下列各项中，在化学反应前后一定保持不变的是______。 A．元素化合价 B．原子种类 C．原子数目 D．原子质量 E．分子数目 【答案】(1) 防止白磷燃烧放热导致锥形瓶受热不均而炸裂 4P+5O22P2O5 是 (2) Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 反应生成了二氧化碳气体逸出到空气中，使烧杯内物质质量减少 (3) Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 反应前后均无气体 (4) 燃烧时有白烟生成逸散到空气中 大 (5)BCD 【解析】（1）甲同学用图A所示实验：在瓶中先铺一层细沙，再引燃白磷，防止白磷燃烧放热导致锥形瓶受热不均而炸裂；白磷和氧气点燃生成五氧化二磷，化学方程式为；；试验结束，冷却到室温，装置是密封的所以反应前后物质的总质量不变，天平是平衡的； （2）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为，反应一段时间后发现天平的指针偏右。造成天平的指针向右偏转的原因是碳酸钠和稀盐酸反应生成了二氧化碳气体逸出到空气中，使烧杯内物质质量减少； （3）C实验是铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁，该反应的化学方程式为，C实验能在敞口容器中进行的原因是反应前后均无气体； （4）镁在燃烧时会生成大量的白烟即生成的氧化镁固体以烟的形式逸散到空气中，所造成留下的固体质量比镁的质量小；如果在燃着的镁条上方罩上罩，使生成物全部收集起来称量，根据镁和氧气点燃生成氧化镁，根据质量守恒定律生成的氧化镁质量等于反应镁的质量与氧气质量之和，因此生成固体的质量比镁条的质量大； （5）根据质量守恒定律的微观解释，反应前后原子种类、原子数目和原子质量均不改变，故选BCD。 考点三 质量守恒定律的应用 13.密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是 A．物质甲是生成物 B．该反应是分解反应 C．物质丁一定是该反应的催化剂 D．该化学反应中甲、乙两物质的质量比是14：3 【答案】D 【解析】A、由图可知，反应后，甲的质量减小，则甲是反应物，故A错误； B、由分析可知，甲、乙为反应物，丙为生成物，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故B错误； C、化学反应前后，丁的质量不变，丁可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，故C错误； D、该化学反应中甲、乙两物质的质量变化的比是为，故D正确。 故选D。 14.甲烷（分子式为）燃烧的化学方程式为（完全燃烧），其中x、y分别为 A．1、2 B．3、8 C．1、3 D．1、5 【答案】A 【解析】由质量守恒定律可知，反应前后各原子的数目保持不变，所以反应前后碳原子的数目不变，都为1，则x=1，反应前后氢原子的数目不变，都为4，则2y=2，y=2，故选A。 15.实验室将一定量的碳粉和氧化锌粉末混合共热，生成固体锌，反应方程式为：，剩余固体的质量随着时间的关系如图。下列说法不正确的是 A．时反应刚开始 B．生成锌的质量一定为ng C．生成气体的质量为 D．剩余固体中锌元素的质量不变 【答案】B 【解析】A、由图可知，t1后固体质量才开始减少，则此时才开始反应，故选项说法正确； B、若碳过量，则剩余固体的质量为锌和碳，则锌的质量小于ng，故选项说法不正确； C、根据质量守恒定律，反应后固体减少的质量为生成气体的质量，则生成的气体的质量为，故选项说法正确； D、根据质量守恒定律，反应前后固体中锌元素的质量不变，故选项说法正确。 故选B。 16.下图是甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应前后的质量变化情况。下列说法不正确的是 A．X的数值是6 B．反应中甲、丁的质量变化之比是1∶2 C．乙一定是化合物 D．丙是反应的催化剂 【答案】D 【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后参加反应的反应物的质量等于生成的生成物的质量，所以8+20+6+8=12+8+X+16，X=6。不符合题意； B、反应中甲、丁的质量变化之比是(12g-8g):(16g-8g)=1：2。不符合题意； C、反应前后乙质量减少是反应物，甲、丁质量增加是生成物，丙质量不变可能是催化剂。该反应是乙分解生成甲和丁，是分解反应，乙是分解反应的反应物，一定是化合物。不符合题意； D、丙反应前后质量不变，可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质。符合题意； 故选D。 17.把和混合物ag放入试管中加热制取氧气，化学方程式为，剩余固体质量与加热时间之间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．点时，还未开始反应 B．点时，固体中含有三种物质 C．混合物中的质量为 D．过程中，固体中氧元素的质量减小 【答案】ABD 【解析】A、M点时，固体的质量还未减少，故M点时，氯酸钾还未开始发生反应，故A正确； B、N点时，氯酸钾部分分解，氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，故此时固体中含有氯酸钾、氯化钾和二氧化锰三种物质，故B正确； C、根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则生成氧气的质量为 (a-b)g，不是二氧化锰的质量，故C错误； D、N→P过程中固体中的氧元素不断转变成氧气，导致固体中的氧元素的质量不断减少，故D正确。 故选ABD。 18.在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是 A．甲和乙的质量之和一定等于生成丙的质量 B．丙一定不可能是单质 C．若3g乙参加反应，则生成17g丙 D．丁一定是该反应的催化剂 【答案】BC 【解析】A、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丙，根据质量守恒定律，参加反应的甲、乙的质量之和（而不是甲、乙的质量之和）一定等于生成丙的质量，故选项说法错误； B、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丙，符合“多变一”的特征，属于化合反应，丙一定是化合物，故选项说法正确； C、参加反应的乙和生成的丙的质量比为6%：34%＝3：17，则若消耗3g的乙，则生成17g的丙，故选项说法正确； D、丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法错误； 故选：BC。 考点四 实验探究质量守恒定律 19.分类、类比是学习化学常用的方法。 (1)化学实验的方法有很多，包括定性实验法、定量实验法等。若按上述实验方法分类，应将实验B和① (填字母)分为一类，依据是② 。 A．验证质量守恒定律 B．探究空气中氧气的含量 C．氢气在空气中燃烧 (2)合金被认为是最具应用前景的储氢合金。储氢材料在使用过程中Mg表面容易被氧化形成氧化层(MgO)。合金中氧元素的含量与储氢能力的关系如图，Mg氧化程度越高，储氢能力 (填“越高”或“越低”)。当储氢材料中氧元素的含量为a%时，MgO在储氢材料中的质量分数为 (用a的代数式表示)。(提示：只考虑镁被氧化) 【答案】(1) A 均为定量实验法 (2) 越低 2.5a% 【解析】（1）A、质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，故验证质量守恒定律是通过称量反应前后的质量进行验证，是定量实验法； B、该实验是探究空气中氧气的含量，该实验中红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，是定量实验法； C、该实验是氢气在空气中的燃烧实验，可观察到气体燃烧发出淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾出现，是定性实验法。 故应将实验B和实验A分为一类，依据是：均是定量实验法； （2）由图可知，相同条件下，氧元素含量越高，即Mg氧化程度越高，储氢能力越低； 解：设储氢材料的质量为m，当储氢材料中氧元素的含量为a%时，储氢材料中氧化镁的质量为：，则MgO在储氢材料中的质量分数为： 20.质量守恒定律是自然界最基本的规律之一，如图实验(天平省略)能用来验证质量守恒定律的是 A．B．C． D． 【答案】B 【解析】A、质量守恒定律适用于化学变化，酒精和水混合过程中没有新物质生成，属于物理变化，不能用来验证质量守恒定律，故选项不符合题意； B、铜粉与氧气在加热的条件下生成氧化铜，反应在密闭装置中进行，没有物质逸出，反应前后容器中物质的总质量不变，能用来验证质量守恒定律，故选项符合题意； C、镁条燃烧消耗氧气，但该实验不能称量氧气的质量，不能用来验证质量守恒定律，故选项不符合题意； D、碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应是在烧杯内进行的，生成的二氧化碳逸出，不能用来验证质量守恒定律，故选项不符合题意。 故选B。 21.白醋能与鸡蛋壳反应生成，同学们利用内有过滤网的带盖塑料杯，设计如图实验验证质量守恒定律。实验前药品和装置的总质量为，倒立杯子充分反应后称量总质量为，打开杯盖后称量总质量为，三者的关系为，下列说法不正确的是 A．，说明该反应遵循质量守恒定律 B．，是因为打开杯盖后气体逸出 C．白醋必须过量，否则会影响对质量守恒定律的验证结果 D．通过该实验可知，对于有气体生成的反应，验证质量守恒定律必须使用密封容器 【答案】C 【解析】A、实验前药品和装置的总质量为m1，倒立杯子充分反应后称量总质量为m2，化学反应前后，物质的总质量不变，说明该反应遵循质量守恒定律，不符合题意； B、实验前药品和装置的总质量为m1，倒立杯子充分反应后称量总质量为m2，打开杯盖后称量总质量为m3，m1>m3，是因为白醋与鸡蛋壳反应生成了二氧化碳气体，打开杯盖后气体逸出，不符合题意； C、质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，故白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果，符合题意； D、该实验有气体生成，故用该实验验证质量守恒定律，必须在密闭容器中进行，否则会影响实验，故有气体参加或生成的反应，验证质量守恒定律必须使用密封容器，不符合题意。 故选C。 22.某同学设计了如图所示的两个实验来测定化学反应前后物质的质量关系，下列说法错误的是 A．甲中加热锥形瓶时观察到红色粉末变黑，气球先胀大后缩小 B．甲中锥形瓶冷却后放回天平，示数不变，拔松橡胶塞，示数减小 C．乙中若取用石灰石的量不足，对实验的结果没有影响 D．乙组实验中气球胀大后再称量质量，发现天平指针向右偏转 【答案】B 【解析】A、铜与氧气反应生成氧化铜，反应放热，消耗氧气，可观察到甲中加热锥形瓶时观察到红色粉末变黑，气球先胀大后缩小，故A不符合题意； B、甲实验中，铜粉加热生成黑色氧化铜，气球受热膨胀后又因冷却而缩小，且在密闭条件下冷却后称量，质量不变，但拔松橡胶塞后，空气会重新进入锥形瓶，电子天平示数变大，故B符合题意； C、石灰石量不足会影响生成的二氧化碳量，但反应前后系统的总质量仍应保持不变，即乙中若取用石灰石的量不足，对实验的结果没有影响，故C不符合题意； D、在乙组实验中，石灰石与盐酸反应生成二氧化碳气体，气球会胀大，产生向上的浮力，会发现天平指针向右偏转，故D不符合题意。 故选B。 23.学习小组加热锥形瓶中的过量铜粉验证质量守恒定律如图1，某变量y随时间的变化趋势如图2所示，下列说法错误的是 A．图1中锥形瓶加热结束，待冷却至室温再放到电子秤上称量 B．实验后瓶内的部分固体由红色变为黑色 C．图2中y可以表示锥形瓶内氧气的质量 D．反应前锥形瓶内铜粉和空气的总质量等于生成氧化铜的质量 【答案】D 【解析】A、反应结束后，冷却至室温前气球受到空气的浮力不断变化，应冷却至室温再称量，故选项说法正确，不符合题意； B、铜粉加热与氧气反应生成黑色的氧化铜，但铜粉过量，所以铜粉不会全部变为黑色氧化铜，说法正确，不符合题意； C、铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，氧气质量减少，图2中y可以表示氧气质量，说法正确，不符合题意； D、根据质量守恒定律，参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，则生成氧化铜的质量等于参加反应的铜粉的质量和参加反应的氧气的质量之和，说法不正确，符合题意。 故选：D。 24.为“探究参加化学反应前后各物质的质量总和是否相等”，三位同学分别做了下面三个实验。 实验一：反应前，称量装置和白磷的总质量，然后使白磷燃烧，反应后冷却到室温再称量。 实验二：将装有氢氧化钠溶液的试管放入装有硫酸铜溶液的烧杯中，称量，然后将两种溶液混合，过一会再称量。 实验三：将装有稀盐酸的试管放入装有大理石的烧杯中，称量，然后将稀盐酸与大理石混合，过一会再称量。 实验数据见表： 编号 实验一 实验二 实验三 变化前 变化后 (1)从表中数据看，三个实验过程，发生化学反应前后物质质量变化情况是：实验一 （选填“减小”或“增大”或“不变”，下同），实验二 ，实验三 。 (2)实验 不能正确反映反应物与生成物之间的质量关系。由此可得出，选用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，必须在 体系中进行。 (3)实验一是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律，下列说法错误的是________。 A．实验过程中气球先变大后变瘪 B．白磷有毒，取用时不要沾到皮肤和衣物上 C．瓶底的细沙起隔热作用，防止瓶底炸裂 D．实验过程中托盘天平始终保持平衡 (4)微观解释：化学反应的过程实质上是 。 (5)在化学反应前后，一定不变的是 （填数字序号）。 ①元素种类；②原子种类；③原子数目；④分子种类；⑤分子数目；⑥物质的总质量 【答案】(1) 不变 不变 减小 (2) 三 密闭 (3)D (4)原子的重新组合 (5)①②③⑥ 【解析】（1）从表中数据看，三个实验过程，发生化学反应前后物质质量变化情况是：实验一不变，实验二不变、实验三减小，故填：不变；不变；减小； （2）实验三中，大理石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应生成的二氧化碳扩散到空气中，使反应后烧杯中的质量减小，则实验三不能正确反映反应物与生成物之间的质量关系。由此可得出，选用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，必须在密闭体系中进行，故填：三；密闭； （3）A、白磷燃烧放出热量，气体受热膨胀，可观察到气球变大，白磷燃烧消耗氧气，反应结束并冷却至室温，装置内气体减小，压强减小，可观察到气球变瘪，则实验过程中气球先变大后变瘪，故A不符合题意； B、白磷有毒，取用时不要沾到皮肤和衣物上，故B不符合题意； C、细沙可以吸收热量，防止玻璃瓶因高温而破裂，故C不符合题意； D、实验过程中，托盘天平先偏向右盘，后偏向左盘，最终会恢复平衡，故D符合题意。 故选D； （4）在化学反应中，原子不会消失或产生，只是重新排列组合形成新的分子或化合物。因此，化学反应的过程实质上是原子的重新组合，故填：原子的重新组合； （5）根据质量守恒定律可知，在化学反应前后，一定不变的是元素种类、原子种类、原子数目、物质的总质量，故填：①②③⑥。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.通过对硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液、稀盐酸与大理石等反应的实验探究，理解并归纳 质量守恒定律。 2.能够运用质量守恒定律解释化学反应中物质质量的变化，初步建立 宏观质量变化与微观原子重组 的联系。 3.了解质量守恒定律的历史发展，体会科学家通过 实验、假设、定量研究 探索科学规律的历程。 4.能设计并实施验证质量守恒定律的实验方案，学会处理有气体参与或生成的反应的实验装置选择。 5.能够运用质量守恒定律分析简单化学变化中的元素守恒与原子数量守恒。 【学习重难点】 1.掌握“参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和”这一核心规律。 2.理解化学反应前后原子种类、数目、质量均不变，建立宏观质量守恒与微观原子重组的联系。 3.学会设计实验方案，并能正确处理有气体参与或生成的反应（如选择密闭装置）。 4.能运用该定律分析并解释如蜡烛燃烧、金属加热等反应中的质量变化现象。 1．下列日常生活中常见的现象中，能用质量守恒定律解释的是（ ） A．木炭燃烧后，质量变小 B．冰融化成水后，密度变大 C．蔗糖溶于水，总质量不变 D．二氧化碳变成干冰，体积变小 【答案】A 【解析】任何化学变化都能用质量守恒定律解释。 A、木炭燃烧是木炭与氧气反应生成二氧化碳等气体，根据质量守恒定律，参加反应的木炭和氧气的质量总和等于生成的二氧化碳等气体的质量。但由于生成的气体逸散到空气中，所以剩余固体（灰烬）质量变小，能用质量守恒定律解释，A选项正确； B、冰融化成水是物质状态的变化，属于物理变化，质量守恒定律只适用于化学变化，所以不能用质量守恒定律解释，B选项错误； C、蔗糖溶于水是物理变化，只是蔗糖分子扩散到水分子之间，没有新物质生成，不能用质量守恒定律解释，C选项错误； D、二氧化碳变成干冰，是气态变为固态的物理变化，没有发生化学反应，不能用质量守恒定律解释，D选项错误。 故选：A。 2．下列说法中正确的是（ ） A．根据质量守恒定律，1L氢气和1L氧气反应能生成2L水 B．只有固体、液体间的反应遵守质量守恒定律，如果气体参加，就不遵守了 C．水结冰后质量没有改变，由此说明化学变化符合质量守恒定律 D．镁条在空气中燃烧，生成物的总质量比原来镁条的质量大 【答案】D 【解析】A、质量守恒定律，反映的是物质参加化学反应时的质量关系，而不是体积关系，不符合题意； B、一切化学反应均遵循质量守恒定律，不符合题意； C、水和冰都是由水分子组成，水结冰，无新物质生成，属于物理变化，不能说明化学变化符合质量守恒定律，不符合题意； D、镁在空气中燃烧，生成氧化镁，生成物的总质量等于参加反应的镁条的质量与氧气的质量之和，故生成物的总质量比原来镁条的质量大，符合题意。 故选D。 3．化学反应前后包含了一定的变与不变，下列各项肯定没有变化的是（ ） ①原子的数目 ②原子的种类 ③分子的数目  ④分子的种类    ⑤物质的种类 ⑥元素的种类 ⑦物质的总质量 A．①②③⑤ B．①②⑤⑥ C．①②⑥⑦ D．③④⑥⑦ 【答案】C 【解析】化学反应中有6个不变：物质的总质量，元素的种类和质量，原子的种类、质量和数目；2个改变：物质的种类，分子的种类；2个可能变：分子的个数，元素的化合价。 故选C。 4． 如图是物质在密封环境下进行化学反应的微观示意图，下列关于该反应前、后微观示意图的说法正确的是（ ） A． 分子总数不变 B． 质量减少 C． 原子总数减少 D．均为混合物 【答案】D 【解析】A、由图可知，化学反应前后分子的总数发生了改变，反应前是6个，反应后是5个，不符合题意； B、根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，不符合题意； C、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，不符合题意； D、反应前、后的物质均是由两种分子构成，均是由两种物质混合而成，均属于混合物，符合题意。 故选D。 5．下列对质量守恒定律的理解，正确的是（ ） A．质量守恒定律只适用于化学变化 B．铁丝在氧气中燃烧后质量增加，违反了质量守恒定律 C．反应前各物质的总质量一定等于生成的各物质的总质量 D．把“化学反应前后各物质的质量总和相等”叫作质量守恒定律 【答案】A 【解析】A、质量守恒定律只存在于化学变化中，故A正确； B、所有化学反应都遵循质量守恒定律，铁丝在氧气中燃烧后质量增加是因为空气中的氧气参与了反应，故B错误； C、质量守恒定律就是参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，所以反应前各物质的总质量不一定等于生成的各物质的总质量，故C错误； D、质量守恒定律就是参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，强调参与反应，故D错误。 故选A。 6．如图是汽车尾气中某些有毒气体转变为无毒气体的微观示意图。下列说法错误的是（ ） A．参加反应的各物质分子个数之比为2：3 B．生成物中有单质 C．反应遵守质量守恒定律 D．反应前后原子的种类、数目均无变化 【答案】A 【解析】A、由分析可知，参加反应的各物质分子个数之比为，说法错误，符合题意； B、由分析可知，该反应的生成物为二氧化碳和氮气，氮气是由氮元素组成的纯净物，属于单质，说法正确，不符合题意； C、所有化学反应都遵循质量守恒定律，说法正确，不符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，说法正确，不符合题意。 故选：A。 7．下列燃料在O2中燃烧时，一定不会产生CO2的是（ ） A．天然气 B．石油 C．肼（N2H4） D．乙醇（C2H5OH） 【答案】C 【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，天然气、石油和乙醇中都含有碳元素，则天然气、石油和乙醇在氧气中燃烧能生成二氧化碳，而肼中不含碳元素，则肼在氧气中燃烧不会产生二氧化碳，故选：C。 8．我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2，反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是（ ） A．反应后氧原子个数减少 B．反应后催化剂的质量增加 C．该反应属于化合反应 D．参加反应的a、b分子个数比为1:1 【答案】C 【解析】A、化学反应前后，原子的种类和个数不变，该选项说法不正确； B、反应前后催化剂的质量不变，该选项说法不正确； C、该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，该选项说法正确； D、结合方程式可知，参加反应的a、b分子个数比为2：1，该选项说法不正确。 故选C。 9．如图为某化学反应的微观过程，其中“”和“”表示两种不同的原子。图中方框内应填的微观图示是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】 化学反应的实质是分子分为原子，原子再重新组合成新的分子，在化学变化过程中，原子的种类与数目不变。由化学反应的微观示意图可以看出，反应前的物质中共有4个“”原子、4个“”原子，而生成物中有2个“”原子、4个“”原子，缺少两个“”原子，根据质量守恒定律，图中方框内应填的微观图示是。 故选：D。 10．我国科学家人工合成了葡萄糖和油脂，其中一个反应的微观示意图如图所示。下列关于该反应的说法不正确的是（ ） A．生成了3种物质 B．反应物的分子个数比为1∶1 C．反应前后分子的种类改变 D．反应前后原子的个数不变 【答案】A 【解析】A、由图可知，该反应生成了两种物质，分别是CH3COOH和氧气，符合题意； B、由文字表达式可知，反应物的分子个数比为：2:2=1:1，不符合题意； C、由图可知，化学反应前后分子的种类发生了改变，反应前是一氧化碳分子和水分子，反应后是CH3COOH分子和氧分子，不符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，不符合题意。 故选A。 11．南方科技大学徐达团队利用甲醇（CH3OH）燃料在光照条件下生成H2和CO，其微观示意图如下，其中乙为（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】由题意可知，甲醇（CH3OH）燃料在光照条件下生成H2和CO，由质量守恒定律反应前后原子的种类和数目不变可知，乙方框内的微粒应是两个氢分子，观察选择项，C符合题意。 故选：C。 12．已知甲烷（CH4）完全燃烧生成二氧化碳和水，如图是甲烷在空气中燃烧的微观过程模拟图，符合该反应微观过程先后顺序的是（ ） A．②③① B．①③② C．③②① D．②①③ 【答案】D 【解析】符合该反应微观过程先后顺序的是②（甲烷分子和氧分子混合），①（甲烷分子分解成碳原子和氢原子，氧分子分解成氧原子），③（碳原子和氧原子结合生成二氧化碳分子，氢原子和氧原子结合生成水分子）。 故选：D。 13．通过化学变化不可能实现的是（ ） A．由原子生成新原子 B．由离子生成新离子 C．由分子生成新分子 D．由单质生成一种新单质 【答案】A 【解析】A、根据质量守恒定律，化学变化前后原子的种类和数目不变，所以通过化学变化不可能实现由原子生成新原子，故A符合题意； B、化学变化必须有新的物质生成，所以可以生成一种由离子构成的物质，即新离子，例如锌和稀盐酸反应能生成氯化锌和氢气，故A不符合题意； B、化学变化必须有新的物质生成，所以可以通过化学变化生成新的分子，例如氢气燃烧生成水，有新分子水分子生成，故C不符合题意； D、化学变化必须有新的物质生成，所以可以化学变化生成新单质，例如铁和硫酸铜反应能生成新单质铜，故D不符合题意； 故选：A。 14．高氯酸铵（NH4ClO4）可作火箭推进剂，它发生分解时，不可能生成的是（ ） A．二氧化碳 B．氯气 C．氮气 D．氧气 【答案】A 【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含N、H、Cl、O，生成物中也应含这些元素，反应物中不含碳元素，不可能生成二氧化碳，符合题意； B、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含N、H、Cl、O，生成物中也应含这些元素，反应物中含氯元素，故可能生成氯气，不符合题意； C、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含N、H、Cl、O，生成物中也应含这些元素，反应物中含氮元素，故可能生成氮气，不符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含N、H、Cl、O，生成物中也应含这些元素，反应物中含氧元素，故可能生成氧气，不符合题意。 故选A。 15．构建化学基本观念是学好化学的基础。下列关于水的认识不正确的是（ ） A．元素观：水是由氢元素和氧元素组成的 B．结构观：水和冰的化学性质相同是因为分子构成相同 C．微粒观：水是由氢分子和氧原子构成的 D．守恒观：电解水实验中，参加反应的水的质量等于反应后生成的氢气和氧气的质量之和 【答案】C 【解析】A、水是由氢元素和氧元素组成的，故A正确； B、冰是固态的水，是因为它们是由水分子构成的，同种的分子性质相同，故B正确； C、水是由水分子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的，故C错误； D、由质量守恒定律可知，电解水生成氢气和氧气，参加反应的水的质量等于反应后生成的氢气和氧气的质量之和，故D正确。 故选C。 16．化学中有多种“守恒”。下面描述的各种守恒中，错误的是（ ） A．化合价守恒——化合物中各元素正负化合价代数和为零 B．质量守恒——点燃Mg条的实验中，Mg的质量与MgO的质量相等 C．元素守恒——某物质完全燃烧生成了H2O和CO2，推测该物质中一定含有碳元素和氢元素，不一定有氧元素 D．原子守恒——电解水实验中，参加反应的H2O分子中O原子与生成物中所有O2分子中的O原子数目相等 【答案】B 【解析】A. 化合价守恒——化合物中各元素正负化合价代数和为零，正确； B. 质量守恒——点燃Mg条的实验中，Mg和参加反应的氧气的质量与生成的MgO的质量相等，故错误； C. 元素守恒——某物质完全燃烧生成了H2O和CO2，推测该物质中一定含有碳元素和氢元素，不一定有氧元素，故正确； D. 原子守恒——化学反应中原子的数目不变，电解水实验中，参加反应的H2O分子中O原子与生成物中所有O2分子中的O原子数目相等，正确； 故选B。 17．用如图所示装置及药品进行实验，能达到对应实验目的的是（ ） A．验证质量守恒定律 B．收集氧气 C．监控O2流速 D．验证蜡烛中含有氢元素 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A、蜡烛燃烧消耗空气的氧气，生成的水和二氧化碳又会逸散到空气中，无法用此方法来验证质量守恒定律，故A不能达到实验目的； B、氧气密度大于空气，所以用如图装置收集氧气时，氧气从长管进入，空气从短管逸出，故B不能达到实验目的； C、监控O2流速时，氧气应从长管进入，根据下端管口冒出气泡的速率来判断O2流速，故C不能达到实验目的； D、实验中，观察到小烧杯的内壁上出现水雾，而水中含有氢元素，且化学反应过程中元素种类不变，由此可知，石蜡中一定含有氢元素，故D能达到实验目的； 故选D。 18．根据下列实验方案进行实验，能达到相应实验目的的是（ ） A．测定空气中O2的含量 B．比较MnO2和Fe2O3的催化效果 C．验证质量守恒定律 D．探究温度对分子运动快慢的影响 【答案】D 【解析】A、木炭在氧气中燃烧，消耗氧气，生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变，不能用于测定空气中O2的含量，故选项不能达到目的； B、图示中催化剂的种类和过氧化氢溶液的浓度均不同，变量不唯一，不能用于比较MnO2和Fe2O3的催化效果，故选项不能达到目的； C、盐酸和碳酸钙反应会生成二氧化碳气体，二氧化碳气体逸出装置，导致左盘质量减少，天平失衡，不能用于验证质量守恒定律，故选项不能达到目的； D、图中实验，除了温度不同外，其它条件均相同，根据变红色的速率快慢，可探究温度对分子运动快慢的影响，故选项能达到目的； 故选D。 19．某同学设计了下列四个化学实验，其中能达到实验目的的是（ ） A．甲：检验瓶中氧气是否为纯氧 B．乙：探究氧气浓度对硫燃烧剧烈程度的影响 C．丙：验证石蜡中是否含碳元素 D．丁：探究质量守恒定律 【答案】B 【解析】A、带火星木条复燃只能说明瓶中是氧气，但不能确定是否为纯氧，该实验不能达到目的，A选项错误； B、乙实验中，硫分别在空气和氧气中燃烧，空气和氧气中氧气浓度不同，通过观察硫在两种环境中燃烧的剧烈程度，可探究氧气浓度对硫燃烧剧烈程度的影响，该实验能达到目的，B选项正确； C、用干燥的烧杯只能检验石蜡燃烧生成水，从而验证石蜡中含氢元素，无法验证是否含碳元素，要验证碳元素，需检验是否有二氧化碳生成，该实验不能达到目的，C选项错误； D、酒精与水混合，没有生成新物质，是物理变化，质量守恒定律适用于化学变化，该实验不能用于探究质量守恒定律，该实验不能达到目的，D选项错误。 故选：B。 20．下列装置中 ,不能作来进行验证质量守恒定律实验的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、该反应有气体参加反应，是在密闭容器中进行的，故可以用于验证质量守恒定律，故错误； B、碳酸钠和稀盐酸反应是在密闭体系中进行， 故可以用于验证质量守恒定律，故错误； C、该反应中没有气体参加和生成，故可以在敞口容器中进行验证质量守恒定律，故错误； D、稀硫酸与碳酸钠反应有二氧化碳气体生成，故不能在敞口容器中验证质量守恒定律，故正确。故选D。 21．铜绿是铜生锈后的产物，其成分是Cu2(OH)2CO3，下列空气中的物质与铜生锈没有直接关系的是（ ） A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳 【答案】A 【解析】由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变。Cu2(OH)2CO3中含有铜、氢、氧、碳四种元素，则铜生锈与氧气、水蒸气、二氧化碳有关系，铜绿中不含氮元素，因此氮气与铜生锈没有直接关系； 故选：A。 22．古有《齐民要术》记载“粟米曲作酢”，“酢”即乙酸；今有我国科研人员研究出制取乙酸的新方法，涉及的化学反应为：二氧化碳+甲烷乙酸，根据以上信息，下列关于乙酸组成的推测中，正确的是（ ） A．只含碳、氢元素 B．含有碳、氢、氧三种元素 C．含有碳、氢元素，可能含有氧元素 D．无法确定是否含有碳、氢元素 【答案】B 【解析】二氧化碳由碳元素、氧元素组成，甲烷由碳元素、氢元素组成，即反应前有碳元素、氧元素、氢元素，根据化学反应前后元素的种类不变，乙酸中一定含有碳元素、氧元素、氢元素，故选B。 23．实验结论的得出需要以实验为依托，下面是关于质量守恒定律的实验验证。 （1）实验1，点燃蜡烛后，电子秤示数减小。蜡烛减少的质量 燃烧后生成物的总质量(填写“等于”或“不等于”)。 （2）分析实验2，电子秤示数改变的原因是 。 （3）从微观角度分析，化学反应一定符合质量守恒定律的原因是 。 【答案】（1）不等于 （2）有二氧化碳气体生成，逸散到空气中 （3）化学反应前后，原子种类、数目、质量不变 【解析】（1）实验1中，点燃蜡烛后，电子秤示数逐渐减小，反应的蜡烛质量和反应的氧气质量之和等于生成的水的质量和二氧化碳的质量之和，因此蜡烛减小的质量小于燃烧后生成物的总质量，故填：不等于； （2）实验2中，电子秤示数会变小，这是因为盐酸和碳酸钙反应生成的二氧化碳扩散到空气中； （3）从微观角度分析，化学反应一定符合质量守恒定律的原因是反应前后原子种类、个数和质量都不变。 24．四大发明中蕴含着丰富的化学知识。 （1）指南针上的磁勺由天然磁石打磨而成，这一过程中发生的变化属于 （填“物理”或“化学”）变化。 （2）造纸制浆过程中用到了草木灰。草木灰的主要成分碳酸钾的化学式为 。 （3）黑火药是用硝酸钾（）、木炭和硫粉按一定比例混合制成的，黑火药爆炸后不可能生成的物质是 （填序号）。 A．K2S B．H2O C．CO2 D．N2 （4）活字印刷材料胶泥由SiO2、Al2O3、CaO等组成。胶泥在物质类别上属于 （填“混合物”、“纯净物”或“氧化物”）。 【答案】（1）物理 （2）K2CO3 （3）B （4）混合物 【解析】（1）打磨磁石制成指南针上的磁勺，只是形状的改变，没有新物质生成，属于物理变化； （2）草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸钾中钾元素显+1价，碳酸根显-2价，则碳酸钾的化学式为K2CO3； （3）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，硝酸钾、炭粉和硫粉中含有钾、氮、氧、碳、硫元素，则黑火药爆炸后不可能生成含有氢元素的物质水，可能生成K2S、CO2、N2，故选：B； （4）活字印刷材料胶泥由 SiO2 、 Al2O3 、CaO等组成，故胶泥在物质类别上属于混合物。 25．用如图装置进行实验，验证质量守恒定律。 （1） 实验1和实验2一段时间后电子秤示数都会变小，从微观角度解释原因为: ； （2）实验3中用激光引燃铁粉，反应停止后冷却至室温，若拧松锥形瓶上的胶塞，电子秤示数 （选填“变小”“变大”或“不变”）。实验时若取用铁粉的量不足，对实验的结果 （选填“有”或“没有”）影响。 【答案】（1）分子在不断地运动 （2） 变大 没有 【解析】（1）酒精具有挥发性，构成酒精的分子在不断地运动，部分酒精分子逸散到空气中，导致烧杯中溶液质量减小，则天平的示数变小；碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应后二氧化碳分子逸散到空气中，导致反应后物质的总质量减小，故填：分子在不断地运动； （2）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应中消耗氧气，反应结束后装置中压强减小，若松开瓶塞，则外界空气进入锥形瓶中，则装置的总质量将变大，天平的示数变大；该实验为验证质量守恒定律，只要反应发生即可，铁粉的量不足不影响实验结果，故填：变大；没有。 26．a、b、c、d四种物质在一定条件下密闭容器内发生反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。 物质 a b c d 反应前质量/g 1 27 4 8 反应后质量/g 10.6 2.5 未知 6 a是 填（“反应物”“生成物”或“催化剂”），该反应的基本反应类型是： 。 【答案】 生成物 置换反应或复分解反应 【解析】根据表格，可知a反应前后质量增加了9.6g，应该为反应的生成物，b的质量在反应前后减少了24.5g，d的质量反应前后减少了2g，根据质量守恒定律，c的质量应该是增加了15.9g，那么该反应为b+d=a+，属于的基本反应类型可能是置换反应或复分解反应。 27．实验小组用如图装置进行实验，研究质量守恒定律。 （1）加热铜粉时，锥形瓶内观察到的实验现象为 。 （2）加热前称得质量为，冷却后称得质量为，能测得的是________（填序号）。 A．实验1 B．实验2 C．二者均可 【答案】（1）红色固体变黑色 （2）B 【解析】（1）铜粉加热生成氧化铜，则可观察到红色固体变黑色。 （2）铜加热消耗空气中的氧气，实验1没有密封，无法称量消耗的氧气的质量，则反应前后质量不相等，但实验2为密封装置，反应前后质量相等，故选B。 28．在“质量守恒定律”的教学中，老师引导同学们进行“化学反应中反应物与生成物的质量关系”的实验探究，请你参与探究并回答有关问题： （1）如图1、2所示，将锥形瓶（反应物未接触）放在天平上，右盘加砝码使之平衡，取下锥形瓶，将锥形瓶中两种物质混合，反应完全后将锥形瓶再放回天平左盘上。 ①把图1锥形瓶重新放回到天平上，天平 （填“能”或“不能”）保持平衡。 ②把图2锥形瓶重新放回到天平上，天平 （填“能”或“不能”）保持平衡，理由是 。 ③从原子的角度分析化学反应遵守“质量守恒定律”的原因是 。 （2）如图3所示，用细线系住铜棒使之平衡，然后在铜棒一端用酒精灯加热。 ①写出铜棒反应的文字表达式： 。 ②加热一段时间后，铜棒 （填“能”或“不能”）保持平衡。 ③本实验现象与质量守恒定律 （填“有”或“没有”）矛盾。 【答案】（1） 能 不能 反应生成二氧化碳气体跑到空气中去了 化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变 （2） 铜+氧气氧化铜 不能 没有 【解析】（1）①A瓶试管中发生反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，由于反应前后的总质量不变，故把A瓶重新放回到天平上，天平能保持平衡； ②由于B瓶中碳酸钙与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳逸散到空气中，造成装置内总质量减轻，故反应结束后把B瓶重新放回到天平上，天平不能保持平衡 ； ③化学变化过程中分子分成原子，原子重新组成新分子，化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变，故化学反应遵守“质量守恒定律”； （2）①铜棒加热，铜会与空气中的氧气反应，文字表达式为铜+氧气氧化铜。 ②加热一段时间后，由于铜与氧气反应生成氧化铜，根据质量守恒定律，铜和氧气质量等于氧化铜的质量，等于增加了氧气质量，故铜棒不能保持平衡； ③本实验现象与质量守恒定律没有矛盾，所有的化学反应都遵守质量守恒定律，该反应前后质量发生变化的原因是有气体参加活了反应，反应后的固体质量等于反应前固体和参加反应的氧气的质量总和。 29．兴趣小组的同学设计了三个实验装置（托盘天平略）验证质量守恒定律，如图A，B，C所示。 （1）同学们经过讨论后认为，上述的A-C三个实验装置，只有一个装置能直接用于验证质量守恒定律，该装置为 （填字母代号），不能用B的原因是 。 （2）装置A在实验过程中气球的变化 ；锥形瓶底部细沙的作用是 。 （3）小明受到A装置的启发，将C装置进行改进，如图D所示。该装置中小气球的作用是 。 （4）完全反应后，将图D装置放在天平上称量，所得质量较反应前的小。若整个操作过程无差错，则造成上述实验误差的原因可能是 。 【答案】（1） A 装置内发生的变化属于物理变化，不能用于验证质量守恒定律 （2） 先变大后变瘪 防止锥形瓶底炸裂 （3）形成封闭环境，平衡气压，防止瓶塞冲出 （4）气球膨胀产生的浮力干扰了实验结果（合理即可） 【解析】（1）A装置红磷与氧气在点燃条件下生成五氧化二磷，有氧气参与反应，且在密闭环境中进行，可用于验证质量守恒定律；B装置是酒精溶解于蒸馏水，发生物理变化，质量守恒定律只适用于化学变化，不可用于验证质量守恒定律；C装置过氧化氢与二氧化锰反应生成水和氧气，发生化学变化，有气体生成，必须在密闭环境中进行，不能用于验证质量守恒定律，故填：A；装置内发生的变化属于物理变化，不能用于验证质量守恒定律； （2）A装置红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，在实验过程中气球的变化是先变大后变瘪，因为红磷燃烧放出热量，气体受热膨胀，气球体积变大，红磷燃烧消耗氧气，冷却后锥形瓶内压强变小，导致气球体积变小；红磷燃烧放热，锥形瓶底部细沙的作用是防止锥形瓶底炸裂，故填：先变大后变瘪；防止锥形瓶底炸裂； （3）有气体参与或生成的化学反应，验证质量守恒定律，都需在密闭环境中进行，该装置中小气球的作用是形成封闭环境，平衡气压，防止瓶塞冲出，故填：形成封闭环境，平衡气压，防止瓶塞冲出。 （4）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，产生的气体使气球膨胀，气球膨胀产生的浮力干扰了实验结果，导致所得质量较反应前的小。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第07讲 化学反应中各物质间的定量关系 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 质量守恒定律 1.质量守恒定律的定义： 的 的质量总和，等于反应后生成的 的质量总和，这个规律叫做 。 2.质量守恒定律的关键词： ——反应掉的部分， 的物质不计算在内。 ——质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于解释 变化。 ——所有的反应物与生成物，无论 态、 态、 态。 ——守恒指的是质量守恒，而不是 等其他量的守恒。 【易错提醒】 误将未反应的物质质量计入总和（如铁部分生锈时计算总质量）。 认为反应前后体积变化导致质量不守恒（如气体体积减少但质量不变）。 开放体系中未密闭导致气体逸出，误判质量不守恒（如CO2逸出未称量）。 忽略沉淀或气体质量，未计入生成物总质量（如未过滤沉淀直接称量）。 误将物理变化（如冰融化）套用质量守恒定律。 混淆“质量守恒”与“体积守恒”，认为体积不变是定律的体现。 【规律总结】 前提：化学变化。 核心：质量守恒。 范围：所有参加反应的物质与所有生成的物质。 知识点2 质量守恒定律的微观解释 化学反应的微观实质是：反应物的分子分裂成 ， 再重新组合成新的 。 在化学反应前后： 原子的 不变。 原子的 不变。 原子的 不变。 因此，反应前后物质的总质量必然 。 【易错提醒】 误认为分子数目一定不变（如2H₂+O₂2H₂O分子数减少）。 认为原子种类可能改变（如误以为反应会生成新原子）。 忽视原子数目守恒，误判反应前后原子数目增减（如配平错误导致原子数失衡）。 误将分子重组理解为原子消失或创造。 混淆原子与分子的守恒关系（如认为分子守恒等同于原子守恒）。 【规律总结】 质量守恒的微观根本原因是：化学反应是原子间的重新组合，原子三不变（种类、数目、质量）。 知识点3 从宏观、微观视角认识质量守恒定律 1.宏观“三个不变”： 不变。 不变。 不变。 物质种类 （选填“一定”或“可能”）改变 元素化合价 （选填“一定”或“可能”）改变 2.微观“三个不变”： 不变。 不变。 不变。 分子种类 （选填“一定”或“可能”）改变 分子数目 （选填“一定”或“可能”）改变 【易错提醒】 误认为元素的存在形式（单质/化合物）影响质量守恒。 开放体系中未密闭导致气体逸出，误判总质量变化。 忽略元素的种类和质量守恒，误以为元素可能转化为其他元素。 误将物质种类变化等同于质量变化（如生成新物质但总质量不变）。 实验设计中未考虑气体或沉淀的收集，导致数据误差。 【规律总结】 不变是守恒的基础（原子、元素、总质量）。 变是反应的体现（分子、物质）。 可能变是反应的多样性（分子数目、元素化合价）。 知识点4 化学反应中的变与不变 项目 是否变化 是否发生变化 解释与说明 宏观 物质种类 生成新物质是化学变化的特征 元素种类 原子种类不变 元素质量 原子种类、数目、质量不变 物质总质量 质量守恒定律的核心 元素化合价 如单质中元素化合价为0，反应后可能变化 微观 分子种类 生成了新物质的分子 原子种类 化学变化中的最小粒子 原子数目 原子不会凭空产生或消失 原子质量 分子数目 如：2H₂ + O₂ 2H₂O，分子数减少 【易错提醒】 认为分子数目一定改变（如H₂+Cl₂→2HCl分子数不变）。 忽略元素的化合价可能变化。 误判物质种类是否改变（如认为物理变化也属于反应类型）。 认为原子质量可能改变（如误以为反应中原子质量增减）。 未注意反应条件是否影响“变与不变”（如高温导致物质状态变化）。 知识点5 探究质量守恒定律的典型实验 1、硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液的反应 化学方程式： 现象：混合后产生 烧杯1 烧杯2 5mL2% 硫酸铜溶液 5mL10%氢氧化钠溶液 烧杯1 烧杯2 生成的硫酸钠 生成的氢氧化铜 水 可能未反应完的硫酸铜或氢氧化钠 反应前 反应后 实验结论：参加反应的硫酸铜+参加反应的氢氧化钠 生成的氢氧化铜+生成的硫酸钠 2、大理石与稀盐酸的反应 化学方程式： 现象：混合后产生 实验结论：反应过程中，生成的 气体逸出，没有被称量到，因此反应物的质量总和最终 生成物的质量总和。 3、大理石与稀盐酸反应的改进实验 → 盛装在分液漏斗中。 → 放置在广口瓶内。 →为防止产生的气体逸出，导管口系了 。 【易错提醒】 未密闭容器导致气体逸出（如大理石与稀盐酸反应未密封）。 忽略沉淀质量（如Cu(OH)₂未过滤干燥直接称量）。 未控制反应物用量，导致部分物质未完全反应。 实验中未及时称量，导致气体或水分蒸发影响数据。 误将装置质量变化归因于质量守恒定律失效（如未考虑气球膨胀的浮力影响）。 【规律总结】 验证定律必须在化学反应中进行。 设计实验的关键：确保体系密闭，使所有反应物和生成物（特别是气体）都被包含在称量范围内。 若实验中出现质量“不相等”，首先分析是否有物质逸出或进入反应体系，而不是怀疑定律本身。 知识点6 质量守恒定律理解的要点 1.解释现象：解释化学反应前后物质质量变化的原因（如：蜡烛燃烧后质量“减轻”是因为生成的CO₂和H₂O逸散）。 2.推断组成：根据反应前后 种类不变，推断反应物或生成物的元素组成。 例：某物质在氧气中燃烧生成CO₂和H₂O，则该物质中一定含有 元素，可能含有 元素。 3.确定质量：计算反应中某反应物或生成物的 。 依据：反应前后 不变。 公式：（参加反应的） = （生成的） 。 4.推导化学式：根据反应前后原子 、 不变，通过已知物质的化学式，推导未知物质的化学式（常用于配平化学方程式）。 【易错提醒】 应用定律进行计算时，必须分清“参加反应”的质量和“总质量”，未反应的部分不能代入计算。 根据生成物推断反应物元素组成时，容易忽略氧气的参与，误判物质中一定含氧元素。 【综合规律】 质量守恒定律是化学反应的基本规律，其应用贯穿于化学学习的始终。理解其微观本质（原子三不变）是正确应用该定律解决各类问题的关键。 教材习题01（P155） 取一块铜丝网，放在电子天平上进行称量，质量为ag。用酒精灯灼烧铜丝网，待铜丝网表面变黑后，冷却并再次称量，质量为bg。铜与氧气的反应可表示如下： 铜 + 氧气氧化铜 Cu O2 CuO 请比较a与b的相对大小并结合质量守恒定律进行解释。 解题方法 铜与氧气在加热条件下生成黑色的氧化铜，根据质量守 恒定律，参加反应的铜和氧气的总质量等于反应生成的 氧化铜的质量，部分铜反应后转变为氧化铜，第二次称 量，质量增加。 【答案】 教材习题04（P155） 蜡烛（主要含有碳元素和氢元素）燃烧后质量变小了，减少的质量是生成的二氧化碳和水的质量之和吗？为什么？ 解题方法 蜡烛在空气中燃烧属于开放体系中的化学反应。根据质量守恒定律，参加反应的蜡烛与氧气的总质量等于生成的二氧化碳与水蒸气的总质量。然而，在燃烧过程中，氧气从外界不断补充并参与反应，生成的二氧化碳和水蒸气则持续逸散到空气中。我们通常只测量蜡烛燃烧前后的固体残留物质量变化，这部分“减少的质量”仅对应消耗的蜡烛本身，并未计入消耗的氧气质量，也未包含全部生成物的质量。因此，蜡烛减少的质量并不等于生成物的总质量。 【答案】 考点一 质量守恒定律的内容及适用范围 1.下列对“质量守恒定律”的理解，正确的是 A．冰受热融化成水，遵循质量守恒定律 B．参加化学反应的氢气和氧气的体积，一定等于生成水的体积 C．镁条在空气中燃烧后，生成物的质量比原来的镁条大，符合质量守恒定律 D．蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，则蜡烛中一定含有C、H、O元素 2.不能用质量守恒定律解释的现象是 A．铜丝加热后质量增加 B．铁丝燃烧，其固体质量增加 C．水受热蒸发 D．蜡烛燃烧后质量减少了 3.下列关于质量守恒定律的说法错误的是 A．木炭在空气中燃烧成灰，质量减少，符合质量守恒定律 B．化学反应前后不存在原子的得失，因此化学反应的前后质量守恒 C．根据质量守恒定律，镁条在空气中燃烧生成氧化镁的质量一定大于镁条的质量 D．一定体积的酒精跟水混合，总体积虽然减小了，但该过程符合质量守恒定律 4.质量守恒定律揭示了化学反应中 A．反应条件 B．反应物和生成物的质量关系 C．哪些物质是生成物 D．哪些物质是反应物 5.在我们日常生活中处处存在化学现象，下列现象能够用质量守恒定律解释的是 A．木炭在氧气中燃烧后质量减小 B．水变成冰，体积变大 C．蜡烛熔化冷却后，质量不变 D．酒精挥发后，质量减小 6.红磷在含氧气的空气中燃烧，生成五氧化二磷。则 A． B． C． D． 考点二 质量守恒定律的微观解释 7.为实现“双碳”目标，我国积极推动能源绿色低碳安全高效转型。CH4与CO2在一定条件下反应生成H2和CO，该制氢反应的微观示意图如图所示： 图中丁的微观图示为 A． B． C． D． 8.在下列各项中，化学反应前后肯定没有发生改变的是 ①原子的数目    ②分子的数目    ③原子的种类 ④物质的种类    ⑤物质的总质量    ⑥元素的质量 A．①③④⑥ B．①③⑤⑥ C．①④⑥ D．①③⑤ 9.某小组同学分别设计如图装置验证质量守恒定律： （1）图1的反应前后质量相等，该反应的化学方程式为 ； （2）图2的反应结束后，天平不再平衡，原因是 ； （3）图3从微观角度分析了质量守恒定律，画出X的微观示意图 ； （4）综上，有气体参与的化学反应，要验证质量守恒定律须在 装置中进行。 10.如图是某反应的微观示意图，回答下列问题。 物质类别的判断 （1）A框中的物质类别是 ，C框表示的物质类别是 。 （2）反应中涉及的氧化物有 种，反应后共生成了 种物质。 物质的化学式书写、组成及构成判断 （3）B框中物质的化学式为 ，由 种元素组成。 （4）图中物质均由分子构成，中氢原子和硫原子的个数比为 ，质量比为 。 化学方程式书写及基本反应类型判断 （5）图中反应的化学方程式为 。该反应 (填“属于”或“不属于”)基本反应类型。 补画微观反应示意图 （6）图中C框内还缺少的微观粒子是 。 计算物质的微粒个数比、质量比及元素化合价 （7）图中参加反应的A和B的分子个数比为 。 （8）反应后生成物的质量比为 。 （9）反应前后， (填元素符号)元素的化合价发生了变化。 从微观角度解释质量守恒定律 （10）在化学变化中， 可以再分， 不能再分。 （11）该化学反应前后的 种类、数目不变，分子的种类 (填“改变”或“不变”，后同)，分子的数目 。 11.下图是某化学反应的微观模拟图，根据图示回答下列问题。 （1）若在C图中将相关粒子图形补充完整，应该补充 E.   F. （2）图A中的物质属于 (填物质类别)； （3）从微观角度说出B到C变化的实质 。 （4）此化学变化遵循质量守恒定律，其微观原因是：在化学变化中，反应前后 都不变。 12.某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律。 （1）甲同学用图A所示实验进行探究，在瓶中先铺一层细沙，再引燃白磷，为什么？ 。白磷燃烧生成五氧化二磷（P2O5），试写出该反应的化学方程式 ，实验结束，冷却到室温，天平 平衡。（填“是”或“否”） （2）乙同学用B装置研究质量守恒定律时，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为 ，反应一段时间后发现天平的指针偏右。造成天平的指针向右偏转的原因是 。 （3）丙同学用C实验说明了质量守恒定律，C实验是铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁，该反应的化学方程式为 ，C实验能在敞口容器中进行的原因是 。 （4）丁同学用图D中镁带在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时，发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁带的质量轻，联系实验现象，可能的原因是 。如果在燃着的镁条上方罩上一个罩，使生成物全部收集起来称量，出现的结果是生成物的质量比镁条的质量 （填“大”“小”或“一样”）。 （5）质量守恒定律有其微观本质的原因，下列各项中，在化学反应前后一定保持不变的是______。 A．元素化合价 B．原子种类 C．原子数目 D．原子质量 E．分子数目 考点三 质量守恒定律的应用 13.密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是 A．物质甲是生成物 B．该反应是分解反应 C．物质丁一定是该反应的催化剂 D．该化学反应中甲、乙两物质的质量比是14：3 14.甲烷（分子式为）燃烧的化学方程式为（完全燃烧），其中x、y分别为 A．1、2 B．3、8 C．1、3 D．1、5 15.实验室将一定量的碳粉和氧化锌粉末混合共热，生成固体锌，反应方程式为：，剩余固体的质量随着时间的关系如图。下列说法不正确的是 A．时反应刚开始 B．生成锌的质量一定为ng C．生成气体的质量为 D．剩余固体中锌元素的质量不变 16.下图是甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应前后的质量变化情况。下列说法不正确的是 A．X的数值是6 B．反应中甲、丁的质量变化之比是1∶2 C．乙一定是化合物 D．丙是反应的催化剂 17.把和混合物ag放入试管中加热制取氧气，化学方程式为，剩余固体质量与加热时间之间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．点时，还未开始反应 B．点时，固体中含有三种物质 C．混合物中的质量为 D．过程中，固体中氧元素的质量减小 18.在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是 A．甲和乙的质量之和一定等于生成丙的质量 B．丙一定不可能是单质 C．若3g乙参加反应，则生成17g丙 D．丁一定是该反应的催化剂 考点四 实验探究质量守恒定律 19.分类、类比是学习化学常用的方法。 （1）化学实验的方法有很多，包括定性实验法、定量实验法等。若按上述实验方法分类，应将实验B和① (填字母)分为一类，依据是② 。 A．验证质量守恒定律 B．探究空气中氧气的含量 C．氢气在空气中燃烧 （2）合金被认为是最具应用前景的储氢合金。储氢材料在使用过程中Mg表面容易被氧化形成氧化层(MgO)。合金中氧元素的含量与储氢能力的关系如图，Mg氧化程度越高，储氢能力 (填“越高”或“越低”)。当储氢材料中氧元素的含量为a%时，MgO在储氢材料中的质量分数为 (用a的代数式表示)。(提示：只考虑镁被氧化) 20.质量守恒定律是自然界最基本的规律之一，如图实验(天平省略)能用来验证质量守恒定律的是 A．B．C． D． 21.白醋能与鸡蛋壳反应生成，同学们利用内有过滤网的带盖塑料杯，设计如图实验验证质量守恒定律。实验前药品和装置的总质量为，倒立杯子充分反应后称量总质量为，打开杯盖后称量总质量为，三者的关系为，下列说法不正确的是 A．，说明该反应遵循质量守恒定律 B．，是因为打开杯盖后气体逸出 C．白醋必须过量，否则会影响对质量守恒定律的验证结果 D．通过该实验可知，对于有气体生成的反应，验证质量守恒定律必须使用密封容器 22.某同学设计了如图所示的两个实验来测定化学反应前后物质的质量关系，下列说法错误的是 A．甲中加热锥形瓶时观察到红色粉末变黑，气球先胀大后缩小 B．甲中锥形瓶冷却后放回天平，示数不变，拔松橡胶塞，示数减小 C．乙中若取用石灰石的量不足，对实验的结果没有影响 D．乙组实验中气球胀大后再称量质量，发现天平指针向右偏转 23.学习小组加热锥形瓶中的过量铜粉验证质量守恒定律如图1，某变量y随时间的变化趋势如图2所示，下列说法错误的是 A．图1中锥形瓶加热结束，待冷却至室温再放到电子秤上称量 B．实验后瓶内的部分固体由红色变为黑色 C．图2中y可以表示锥形瓶内氧气的质量 D．反应前锥形瓶内铜粉和空气的总质量等于生成氧化铜的质量 24.为“探究参加化学反应前后各物质的质量总和是否相等”，三位同学分别做了下面三个实验。 实验一：反应前，称量装置和白磷的总质量，然后使白磷燃烧，反应后冷却到室温再称量。 实验二：将装有氢氧化钠溶液的试管放入装有硫酸铜溶液的烧杯中，称量，然后将两种溶液混合，过一会再称量。 实验三：将装有稀盐酸的试管放入装有大理石的烧杯中，称量，然后将稀盐酸与大理石混合，过一会再称量。 实验数据见表： 编号 实验一 实验二 实验三 变化前 变化后 （1）从表中数据看，三个实验过程，发生化学反应前后物质质量变化情况是：实验一 （选填“减小”或“增大”或“不变”，下同），实验二 ，实验三 。 （2）实验 不能正确反映反应物与生成物之间的质量关系。由此可得出，选用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，必须在 体系中进行。 （3）实验一是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律，下列说法错误的是________。 A．实验过程中气球先变大后变瘪 B．白磷有毒，取用时不要沾到皮肤和衣物上 C．瓶底的细沙起隔热作用，防止瓶底炸裂 D．实验过程中托盘天平始终保持平衡 （4）微观解释：化学反应的过程实质上是 。 （5）在化学反应前后，一定不变的是 （填数字序号）。 ①元素种类；②原子种类；③原子数目；④分子种类；⑤分子数目；⑥物质的总质量 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.通过对硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液、稀盐酸与大理石等反应的实验探究，理解并归纳 质量守恒定律。 2.能够运用质量守恒定律解释化学反应中物质质量的变化，初步建立 宏观质量变化与微观原子重组 的联系。 3.了解质量守恒定律的历史发展，体会科学家通过 实验、假设、定量研究 探索科学规律的历程。 4.能设计并实施验证质量守恒定律的实验方案，学会处理有气体参与或生成的反应的实验装置选择。 5.能够运用质量守恒定律分析简单化学变化中的元素守恒与原子数量守恒。 【学习重难点】 1.掌握“参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和”这一核心规律。 2.理解化学反应前后原子种类、数目、质量均不变，建立宏观质量守恒与微观原子重组的联系。 3.学会设计实验方案，并能正确处理有气体参与或生成的反应（如选择密闭装置）。 4.能运用该定律分析并解释如蜡烛燃烧、金属加热等反应中的质量变化现象。 1．下列日常生活中常见的现象中，能用质量守恒定律解释的是（ ） A．木炭燃烧后，质量变小 B．冰融化成水后，密度变大 C．蔗糖溶于水，总质量不变 D．二氧化碳变成干冰，体积变小 2．下列说法中正确的是（ ） A．根据质量守恒定律，1L氢气和1L氧气反应能生成2L水 B．只有固体、液体间的反应遵守质量守恒定律，如果气体参加，就不遵守了 C．水结冰后质量没有改变，由此说明化学变化符合质量守恒定律 D．镁条在空气中燃烧，生成物的总质量比原来镁条的质量大 3．化学反应前后包含了一定的变与不变，下列各项肯定没有变化的是（ ） ①原子的数目 ②原子的种类 ③分子的数目  ④分子的种类    ⑤物质的种类 ⑥元素的种类 ⑦物质的总质量 A．①②③⑤ B．①②⑤⑥ C．①②⑥⑦ D．③④⑥⑦ 4． 如图是物质在密封环境下进行化学反应的微观示意图，下列关于该反应前、后微观示意图的说法正确的是（ ） A． 分子总数不变 B． 质量减少 C． 原子总数减少 D．均为混合物 5．下列对质量守恒定律的理解，正确的是（ ） A．质量守恒定律只适用于化学变化 B．铁丝在氧气中燃烧后质量增加，违反了质量守恒定律 C．反应前各物质的总质量一定等于生成的各物质的总质量 D．把“化学反应前后各物质的质量总和相等”叫作质量守恒定律 6．如图是汽车尾气中某些有毒气体转变为无毒气体的微观示意图。下列说法错误的是（ ） A．参加反应的各物质分子个数之比为2：3 B．生成物中有单质 C．反应遵守质量守恒定律 D．反应前后原子的种类、数目均无变化 7．下列燃料在O2中燃烧时，一定不会产生CO2的是（ ） A．天然气 B．石油 C．肼（N2H4） D．乙醇（C2H5OH） 8．我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2，反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是（ ） A．反应后氧原子个数减少 B．反应后催化剂的质量增加 C．该反应属于化合反应 D．参加反应的a、b分子个数比为1:1 9．如图为某化学反应的微观过程，其中“”和“”表示两种不同的原子。图中方框内应填的微观图示是（ ） A． B． C． D． 10．我国科学家人工合成了葡萄糖和油脂，其中一个反应的微观示意图如图所示。下列关于该反应的说法不正确的是（ ） A．生成了3种物质 B．反应物的分子个数比为1∶1 C．反应前后分子的种类改变 D．反应前后原子的个数不变 11．南方科技大学徐达团队利用甲醇（CH3OH）燃料在光照条件下生成H2和CO，其微观示意图如下，其中乙为（ ） A． B． C． D． 12．已知甲烷（CH4）完全燃烧生成二氧化碳和水，如图是甲烷在空气中燃烧的微观过程模拟图，符合该反应微观过程先后顺序的是（ ） A．②③① B．①③② C．③②① D．②①③ 13．通过化学变化不可能实现的是（ ） A．由原子生成新原子 B．由离子生成新离子 C．由分子生成新分子 D．由单质生成一种新单质 14．高氯酸铵（NH4ClO4）可作火箭推进剂，它发生分解时，不可能生成的是（ ） A．二氧化碳 B．氯气 C．氮气 D．氧气 15．构建化学基本观念是学好化学的基础。下列关于水的认识不正确的是（ ） A．元素观：水是由氢元素和氧元素组成的 B．结构观：水和冰的化学性质相同是因为分子构成相同 C．微粒观：水是由氢分子和氧原子构成的 D．守恒观：电解水实验中，参加反应的水的质量等于反应后生成的氢气和氧气的质量之和 16．化学中有多种“守恒”。下面描述的各种守恒中，错误的是（ ） A．化合价守恒——化合物中各元素正负化合价代数和为零 B．质量守恒——点燃Mg条的实验中，Mg的质量与MgO的质量相等 C．元素守恒——某物质完全燃烧生成了H2O和CO2，推测该物质中一定含有碳元素和氢元素，不一定有氧元素 D．原子守恒——电解水实验中，参加反应的H2O分子中O原子与生成物中所有O2分子中的O原子数目相等 17．用如图所示装置及药品进行实验，能达到对应实验目的的是（ ） A．验证质量守恒定律 B．收集氧气 C．监控O2流速 D．验证蜡烛中含有氢元素 A．A B．B C．C D．D 18．根据下列实验方案进行实验，能达到相应实验目的的是（ ） A．测定空气中O2的含量 B．比较MnO2和Fe2O3的催化效果 C．验证质量守恒定律 D．探究温度对分子运动快慢的影响 19．某同学设计了下列四个化学实验，其中能达到实验目的的是（ ） A．甲：检验瓶中氧气是否为纯氧 B．乙：探究氧气浓度对硫燃烧剧烈程度的影响 C．丙：验证石蜡中是否含碳元素 D．丁：探究质量守恒定律 20．下列装置中 ,不能作来进行验证质量守恒定律实验的是（ ） A． B． C． D． 21．铜绿是铜生锈后的产物，其成分是Cu2(OH)2CO3，下列空气中的物质与铜生锈没有直接关系的是（ ） A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳 22．古有《齐民要术》记载“粟米曲作酢”，“酢”即乙酸；今有我国科研人员研究出制取乙酸的新方法，涉及的化学反应为：二氧化碳+甲烷乙酸，根据以上信息，下列关于乙酸组成的推测中，正确的是（ ） A．只含碳、氢元素 B．含有碳、氢、氧三种元素 C．含有碳、氢元素，可能含有氧元素 D．无法确定是否含有碳、氢元素 23．实验结论的得出需要以实验为依托，下面是关于质量守恒定律的实验验证。 （1）实验1，点燃蜡烛后，电子秤示数减小。蜡烛减少的质量 燃烧后生成物的总质量(填写“等于”或“不等于”)。 （2）分析实验2，电子秤示数改变的原因是 。 （3）从微观角度分析，化学反应一定符合质量守恒定律的原因是 。 24．四大发明中蕴含着丰富的化学知识。 （1）指南针上的磁勺由天然磁石打磨而成，这一过程中发生的变化属于 （填“物理”或“化学”）变化。 （2）造纸制浆过程中用到了草木灰。草木灰的主要成分碳酸钾的化学式为 。 （3）黑火药是用硝酸钾（）、木炭和硫粉按一定比例混合制成的，黑火药爆炸后不可能生成的物质是 （填序号）。 A．K2S B．H2O C．CO2 D．N2 （4）活字印刷材料胶泥由SiO2、Al2O3、CaO等组成。胶泥在物质类别上属于 （填“混合物”、“纯净物”或“氧化物”）。 25．用如图装置进行实验，验证质量守恒定律。 （1） 实验1和实验2一段时间后电子秤示数都会变小，从微观角度解释原因为: ； （2）实验3中用激光引燃铁粉，反应停止后冷却至室温，若拧松锥形瓶上的胶塞，电子秤示数 （选填“变小”“变大”或“不变”）。实验时若取用铁粉的量不足，对实验的结果 （选填“有”或“没有”）影响。 26．a、b、c、d四种物质在一定条件下密闭容器内发生反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。 物质 a b c d 反应前质量/g 1 27 4 8 反应后质量/g 10.6 2.5 未知 6 a是 填（“反应物”“生成物”或“催化剂”），该反应的基本反应类型是： 。 27．实验小组用如图装置进行实验，研究质量守恒定律。 （1）加热铜粉时，锥形瓶内观察到的实验现象为 。 （2）加热前称得质量为，冷却后称得质量为，能测得的是________（填序号）。 A．实验1 B．实验2 C．二者均可 28．在“质量守恒定律”的教学中，老师引导同学们进行“化学反应中反应物与生成物的质量关系”的实验探究，请你参与探究并回答有关问题： （1）如图1、2所示，将锥形瓶（反应物未接触）放在天平上，右盘加砝码使之平衡，取下锥形瓶，将锥形瓶中两种物质混合，反应完全后将锥形瓶再放回天平左盘上。 ①把图1锥形瓶重新放回到天平上，天平 （填“能”或“不能”）保持平衡。 ②把图2锥形瓶重新放回到天平上，天平 （填“能”或“不能”）保持平衡，理由是 。 ③从原子的角度分析化学反应遵守“质量守恒定律”的原因是 。 （2）如图3所示，用细线系住铜棒使之平衡，然后在铜棒一端用酒精灯加热。 ①写出铜棒反应的文字表达式： 。 ②加热一段时间后，铜棒 （填“能”或“不能”）保持平衡。 ③本实验现象与质量守恒定律 （填“有”或“没有”）矛盾。 29．兴趣小组的同学设计了三个实验装置（托盘天平略）验证质量守恒定律，如图A，B，C所示。 （1）同学们经过讨论后认为，上述的A-C三个实验装置，只有一个装置能直接用于验证质量守恒定律，该装置为 （填字母代号），不能用B的原因是 。 （2）装置A在实验过程中气球的变化 ；锥形瓶底部细沙的作用是 。 （3）小明受到A装置的启发，将C装置进行改进，如图D所示。该装置中小气球的作用是 。 （4）完全反应后，将图D装置放在天平上称量，所得质量较反应前的小。若整个操作过程无差错，则造成上述实验误差的原因可能是 。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $